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 C++异常处理入门,C++ try catch入门

程序的错误大致可以分为三种,分别是语法错误、逻辑错误和运行时错误:
1) 语法错误在编译和链接阶段就能发现
2) 逻辑错误是说我们编写的代码思路有问题,不能够达到最终的目标,这种错误可以通过调试来解决。
3) 运行时错误是指程序在运行期间发生的错误,例如除数为 0、内存分配失败、数组越界、文件不存在等。C++ 异常(Exception)机制就是为解决运行时错误而引入的。
异常可以发生在当前的 try 块中,也可以发生在 try 块所调用的某个函数中,或者是所调用的函数又调用了另外的一个函数,这个另外的函数中发生了异常。这些异常,都可以被 try 检测到。

#include <iostream>
#include <string>
#include <exception>
using namespace std;
void func(){
    throw "Unknown Exception"; //抛出异常
    cout<<"[1]This statement will not be executed."<<endl;
}
int main(){
    try{
        func();
        cout<<"[2]This statement will not be executed."<<endl;
    }catch(const char* &e){
        cout<<e<<endl;
    }
    return 0;
}

 C++异常类型以及多级catch匹配

try{
    // 可能抛出异常的语句
}catch(exceptionType variable){
    // 处理异常的语句
}

exceptionType是异常类型,它指明了当前的 catch 可以处理什么类型的异常;variable是一个变量,用来接收异常信息。当程序抛出异常时,会创建一份数据,这份数据包含了错误信息,程序员可以根据这些信息来判断到底出了什么问题,接下来怎么处理
exceptionType variable和函数的形参非常类似,当异常发生后,会将异常数据传递给 variable 这个变量,这和函数传参的过程类似
总起来说,catch 和真正的函数调用相比,多了一个在运行阶段将实参和形参匹配的过程,如果不匹配就会忽略掉的。
C++ 语言本身以及标准库中的函数抛出的异常,都是 exception 类或其子类的异常。也就是说,抛出异常时,会创建一个 exception 类或其子类的对象。
另外需要注意的是,如果不希望 catch 处理异常数据,也可以将 variable 省略掉,也即写作:

try{
    // 可能抛出异常的语句
}catch(exceptionType){
    // 处理异常的语句
}

 多级 catch

try{
    //可能抛出异常的语句
}catch (exception_type_1 e){
    //处理异常的语句
}catch (exception_type_2 e){
    //处理异常的语句
}
//其他的catch
catch (exception_type_n e){
    //处理异常的语句
}

当异常发生时,程序会按照从上到下的顺序,将异常类型和 catch 所能接收的类型逐个匹配。一旦找到类型匹配的 catch 就停止检索,并将异常交给当前的 catch 处理。如果最终也没有找到匹配的 catch,就只能交给系统处理,终止程序的运行

 catch 在匹配过程中的类型转换

catch在匹配异常类型的过程中,也会进行类型转换,但是这种转换受到了更多的限制,仅能进行
 向上转型
 const 转换
* 数组或函数指针转换

 C++ throw(抛出异常)

异常必须显式地抛出,才能被检测和捕获到;如果没有显式的抛出,即使有异常也检测不到。
语法:

throw exceptionData;

exceptionData 可以是 int、float、bool 等基本类型,也可以是指针、数组、字符串、结构体、类等聚合类型

 一个动态数组的例子

 throw 用作异常规范

throw 关键字除了可以用在函数体中抛出异常,还可以用在函数头和函数体之间,指明当前函数能够抛出的异常类型,这称为异常规范(Exception specification),有些教程也称为异常指示符或异常列表。请看下面的例子:
double func (char param) throw (int, char, exception);
只能抛出异常规范中的异常,如果抛出其他类型的异常,try 将无法捕获,只能终止程序
1. 虚函数中的异常规范
C++ 规定,派生类虚函数的异常规范必须与基类虚函数的异常规范一样严格,或者更严格。只有这样,当通过基类指针(或者引用)调用派生类虚函数时,才能保证不违背基类成员函数的异常规范。 不能说我父类只能抛int的,而子类int char float的什么都能抛,就没有起到规范的作用了。
2. 异常规范与函数定义和函数声明
C++ 规定,异常规范在函数声明和函数定义中必须同时指明,并且要严格保持一致

 请抛弃异常规范,不要再使用它

异常规范的初衷是好的,它希望让程序员看到函数的定义或声明后,立马就知道该函数会抛出什么类型的异常,这样程序员就可以使用 try-catch 来捕获了。如果没有异常规范,程序员必须阅读函数源码才能知道函数会抛出什么异常。
不过这有时候也不容易做到。例如,func_outer() 函数可能不会引发异常,但它调用了另外一个函数 func_inner(),这个函数可能会引发异常。再如,您编写的函数调用了老式的库函数,此时不会引发异常,但是库更新以后这个函数却引发了异常。总之,异常规范的初衷实现起来有点困难,所以大家达成的一致意见是,最好不要使用异常规范。
异常规范是 C++98 新增的一项功能,但是后来的 C++11 已经将它抛弃了,不再建议使用。

 C++ exception类:C++标准异常的基类

C++语言本身或者标准库抛出的异常都是 exception 的子类,称为标准异常(Standard Exception)。
通过下面的语句来捕获所有的标准异常(有个兜底儿的异常):

try{
    //可能抛出异常的语句
}catch(exception &e){
    //处理异常的语句
}

之所以使用引用,是为了提高效率。如果不使用引用,就要经历一次对象拷贝(要调用拷贝构造函数)的过程。